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Fisiología de la Olfacción

[Música] en la clase de hoy vamos a hablar sobre la fisiología de la olfación vamos a estudiar Cómo es que nuestro cuerpo percibe los olores Cómo nuestro cerebro puede diferenciar un olor de otro y cuántos tipos de sustancias odoríferas existen antes de esto revisaremos un poco la histología de la mucosa olfatoria para poder comprender mejor este tema sin más que decir empecemos con la clase tenemos que el Sentido del olfato es un sentido químico es el menos estudiado de todos Pero por qué esto se debe a que en el ser humano el Sentido del olfato está eh Muy no está tan desarrollado y aparte de esto es un sentido subjetivo más que objetivo en animales por ejemplo el el aparato Este aparato olfatorio se encuentra muy desarrollado ya que desempeña una función esencial en la conducta reproductiva y territorial al poder percibir las feromonas mientras que en el Humano a más de percibir odorantes es decir olores contribuye a nuestra vida emocional ya que con el simple hecho de percibir un olor agradable podemos evocar recuerdos bonitos Sí existen eh estos son los tipos básicos básicos ojo básicos de odorantes que podemos percibir que es el alcanforado el floral el etéreo el mentolado almis Cleo pútrido y acre sí aunque Esos son los olores les repito son los olores básicos Aunque en estudios recientes sugieren basándose en descubrimientos del genoma humano que existen alrededor de 1000 olores primarios esta fue una pequeña introducción Ahora sí entremos a la materia ya Ustedes han de saber por histología o por fisiología de que dentro de las cavidades nasales existen dos tipos de mucosa la primera la mucosa respiratoria la cual se encarga de humedecer calentar y filtrar el aire y la respiración que es de color rosado mientras que tenemos la otra mucosa que es la mucosa olfatoria la primera la respiratoria Esta es la olfatoria la mucosa olfatoria se encuentra ubicada en el techo de las cavidades nasales en el ser humano tiene una superficie aproximada de 5 a 10 cm cu sí esto es opuesto a lo que podemos podemos por ejemplo encontrar en los Canes en los perros cuya mucosa olfatoria tapiza prácticamente toda la cavidad nasal en cambio aquí nosotros podemos ver que en el Humano Únicamente se encuentra presente en el techo de las cavidades nasales Esta mucosa olfatoria es de color amarillenta hace tiempo No se sabía por qué era esta coloración pero ahora se sabe que el amarillo se debe a la cantidad de en toda esta mucosa olfatoria esta mucosa está compuesta por un epitelio cilíndrico ciliado pseudoestratificado con la diferencia de que carece de células caliciformes las células caliciformes en este caso se ven reemplazadas por unas glándulas que se llaman glándulas olfatorias o glándulas de bowman Sí en esta mucosa vamos a encontrar varios tipos de células especializadas entre ellas tenemos a las células olfatorias a las células sustentacular a las células basales Y por último tenemos que no son células pero que también vamos a describir que son las glándulas de bowman Comencemos entonces hablando de la célula olfatoria las que vemos aquí de color amarillo las células olfatorias no son más que neuronas bipolares sí es decir que tienen un soma central y de él se desprenden dos axones uno que se dirige hacia el sistema nervioso central y otro que se dirige hacia la periferia y Mira hacia las cavidades nasales el axón que se dirige hacia el sistema nervioso central va a formar lo que se conoce como nervio olfatorio el cual penetra por la lámina cribosa del etmoides y llega al vlvo olfatorio Mientras que el otro axón la otra dendrita Perdón la que eh se dirige Este es el que se conoce como extremo luminal porque Mira hacia las cavidades nasales presenta en ella en su terminación una pequeña dilatación conocida como vesícula olfatoria de esta vesícula olfatoria se desprenden más o menos de 10 a 20 cilios olfatorios que son importantísimos y más adelante vamos a ver Por qué Qué tienen de especial estas células olfatorias Sí estas células olfatorias tienen una vida media de más o menos un mes en promedio viven un mes y es aquí donde viene el paradigma se supone que las células nerviosas tenían una escasa capacidad para poder reproducirse Esta es la excepción las células nerviosas de la mucosa olfatoria llamadas también células olfatorias que no son nada más que neuronas bipolares estas neuronas bipolares junto con ciertas neuronas del sistema nervioso simpático entérico son las únicas en el sistema nervioso con la capacidad de poder de poder regenerarse con mucha facilidad ya veremos Qué células son las que la reemplazan las siguientes células que tenemos son las células sustentaculares estas células sustentaculares son células eh de tamaño cilíndrico tienen alturas variadas y sirven como su nombre nos indica de sostén ya que da soporte mecánico y meta a las células olfatorias además de esto estas células sustentaculares o células de sostén son importantes porque van a producir una proteína van a sintetizar a la proteína fijadora de odorantes o proteína fijadora de sustancias odoríferas Sí eso es importante ténganlo en cuenta la abreviación inglés de esta proteína fijadora deodorante deodorant es obp que significa odorant binding protein luego tenemos a las células basales las que tenemos acá estas células basales no son nada más que células madre con el poder de diferenciarse en células sustentaculares y en células olfatorias entonces estas células basales son las que después de un mes reemplazan a las células olfatorias sí queda claro entonces este recuento histológico sobre la mucosa olfatoria Ahora sí vamos a entrar a materia Ah faltó las glándulas de bowman cierto olvidado lo siento tenemos ahora las glándulas de bowman o glándulas olfatorias estas aquí son glándulas de tipo túbulo alvolar cuya secreción es cerosa y es rica en lipofuscina En otras palabras la coloración amarillenta que presenta característica de la mucosa olfatoria se debe a la lipofuscin moco el cual es rico en inmunoglobulina a y en citocromo p450 esta producción de moco y todas estas inmunoglobulina a y el citocromo p450 actúa como una trampa y un solvente para las sustancias odoríferas sí tengan eso en cuenta Ahora sí vamos al mecanismo de la transducción olfatoria Cómo es que percibimos los olores y aquí va lo siguiente Entonces tenemos aquí a las moléculas odoríferas eh dicho en términos coloquiales estos son los olores o los odorantes sí estas moléculas odoríferas ingresan a las cavidades nasales gracias a la inspiración o al aire ahí lo tenemos esto que está aquí en Amarillo corresponde a la al moco segregado por las eh células sustentaculares Y entonces las moléculas odoríferas son atrapadas en el moco Dentro de este moco existen las obp la proteína fijadora de sustancias odoríferas el cual Recuerden que era producido por las células sustentaculares estas obp o proteínas fijadoras de sustancias odoríferas atrapan a los odorantes y los llevan hacia los los hilios olfatorios vamos a hacer un zoom a esta parte de aquí y vamos a ver lo de acá sí hicimos un suum a los silios olfatorios y estamos viendo aquí la membrana plasmática del cilio olfatorio Tenemos aquí entonces a la proteína fijadora de odorantes que ha capturado ya a su odorante esta proteína fijadora de odorantes lleva o sirve como un transporte molecular y las lleva directamente hacia las proteínas olfatorias sí las lleva hacia las proteínas olfatorias o también conocidos Como receptores olfatorios Qué tienen de especial de estos receptores olfatorios que son receptores olfatorios acoplados a proteínas G es por eso que algunos libros ustedes los van a encontrar como golf o r la palabra Golf significa G olfatorio receptor olfatorio acoplado a proteína G Eso significa golf o r sí receptor olfatorio colado proteínas d entonces una vez que la obp lleva eh al al odorante hacia el receptor olfatorio el receptor olfatorio se activa y se desprende automáticamente la subunidad a de esta proteína G la subunidad a que le pertenecía a este receptor olfatorio activa a otra proteína que se encuentra en la membrana plasmática conocida como el adenilato c clasa 3 est adenilato c clasa 3 qué es lo que va a hacer va a transformar el ATP en amp cíclico Sí amp cíclico este amp cíclico a su vez va a activar a los canales iónicos sí estos Canes estos canales iónicos van a dar paso tanto a sodio como a calcio sí importante tanto a sodio como a calcio entonces del medio extracelular ingresa hacia el medio intracelular el sodio y el calcio al mismo tiempo el calcio va a activar unos canales iónicos que en cambio van a dejar salir iones de cloruro y de esta manera la membrana plasmática de la de la neurona Bipolar o de la célula olfatoria se despolariza desde un potencial en reposo de -55 mv a -30 mv sí Entonces les repito todo este proceso de manera rápida vamos a retroceder toda la diapositiva ahí tenemos Entonces a las moléculas odoríferas ingresan a las cavidades nasales gracias al aire de respiración son atrapadas en el moco producidas por las glándulas de bowman Dentro de este moco circundante encontramos a las proteínas fijadoras odorantes el cual atrapa a los odorantes y los lleva directo a los hilios Sí aquí tenemos entonces la proteína fijadora deodorante lleva el deodorante hacia el receptor olfatorio acoplado a proteína G Una vez que se da esta unión se desprende la subunidad alfa el cual se une a la adenilato cicasa y lo activa el adenilato cicasa transforma el ATP en amp cíclico el amp cíclico Activa canales iónicos que dan paso a iones de sodio y de calcio y el calcio a su vez activa a otros canales iónicos que dan dan paso o dejan salir Mejor dicho dejan salir hacia el medio extracelular a los iones de cloruro de esta manera con el ingreso de iones positivos hacia el interior de la célula y con la salida de iones negativos hacia el exterior de la célula la célula olfatoria logra despolarizarse Sí desde un potencial en reposo de -55 mv a un potencial de acción de -30 mivos aquí tenemos un esquema muy bien explicado Tenemos aquí de nuevo moléculas odoríferas aire son atrapadas por el moco encontramos a las obp el cual se une al receptor al receptor olfatorio acoplado a proteína G se desprende activa a la adenilato cicasa transforma el ATP en amp cíclico el amp cíclico da paso Abre canales de sodio y de calcio ahí lo tenemos perfecto Ahora aquí viene la pregunta del millón Cómo logramos distinguir un olor de otro en un inicio yo había mencionado que existen siete tipos de colores primarios Sí pero bueno el mecanismo mediante el cual estos siete tipos de olores son percibidos es exactamente el mismo entonces La pregunta es cómo nuestro cuerpo puede distinguir un olor de otro aquí viene la respuesta aproximadamente el 2% de nuestro de nuestro genoma es capaz de codificar cerca de 1000 receptores olfatorios pero únicamente eh 350 son funcionales En otras palabras los otros 650 eh genes que están preparados para poder producir receptores olfatorios son en realidad pseudogenes que al con el paso del tiempo han acumulado una gran cantidad de mutaciones y por lo tanto no se pueden expresar dejando únicamente a nosotros a la especie humana con 350 genes capaces de poder codificar un receptor olfatorio distinto Sí todos estos 350 receptores olfatorios se rigen bajo un plan de codificación poblacional Qué quiere decir esto de codificación poblacional lo voy a llevar a un ejemplo muy muy sencillo lo voy a decir primero como lo dice la ciencia y luego se los explico en español por así digamos sí Qué es este este que esta codificación poblacional Cada Gen Sí cada uno de estos 350 genes va a poder codificar un receptor individual con diferente selectividad química de esta manera cada odorante se acopla a un receptor específico y de esta manera el cerebro puede interpretar de manera distinta los estímulos químicos por ejemplo nosotros nos estamos comiendo una hamburguesa la olemos y al oler sí se activan los receptores olfatorios 1 TR y cco por ejemplo y así nuestro cerebro sabe que nosotros tenemos en nuestras manos sin siquiera poder Vero saborear sabemos que tenemos una hamburguesa en cambio si tenemos una lasaña la lasaña va a activar los receptores olfatorios 10 12 y 14 de esta manera Únicamente se activan todos los receptores 10 12 y 14 y así nuestro cerebro puede diferenciar una lasaña de una hamburguesa Eso significa codificación poblacional Es decir de nuevo lo repito que cada receptor olfatorio es único para cada tipo deodorante ahora vamos a ver cómo es que finaliza la respuesta olfat No ya dijimos Cómo empezaba Cómo podíamos oler ahora vamos a ver cómo termina sí la finalización de la respuesta olfatoria tiene dos pasos la primera los odorantes que tenemos aquí sí pueden difundir hacia otras regiones del epitelio y dejar de estimular a los quimiorreceptores es decir que los odorantes se pueden salir por las mismas narinas o pueden irse hacia la nasofaringe y de esta manera no se van a encontrar albergados en la mucosa olfatoria la otra es que los odorantes son degradados por encimas carroñeras presentes en la capa de moco recuerdan que yo le dije yo les les había mencionado que las glándulas de bowman eh sintetizan inmunoglobulina a lipofuscina y citocromo p450 esta inmunoglobulina a y el citocromo p450 son estas enzimas carroñeras que se encargan de degradar los odorantes y así poder frenar la respuesta olfatoria por último tenemos a la adaptación sensorial esto es un tema muy interesante A más de uno nos ha de haber pasado por experiencia personal de que estamos presentes bajo un olor desagradable pero luego de un tiempo prudente dejamos de percibirlo pero nos encontramos en el mismo lugar donde habíamos captado es olor desagradable Sí por qué se da esta esta reacción Sí esta es lo que nosotros podemos denominar como adaptación sensorial que no es nada más que la la disminución de la respuesta neural ante la exposición prolongada de un odorante cuando estamos en contacto con un odorante por más de un minuto Sí con un olor desagradable nuestro cuerpo se adapta a él Mediante los siguientes mecanismos Sí el primero Sí aquí ya ha llegado el odorante al receptor olfatorio la proteína G activó la enato cicasa ATP MP ya está todo lo que había explicado ahora vamos a ver cómo es que nuestro cuerpo se adapta al olor y de repente dejamos de percibir los olores desagradables Sí el primero el amp cíclico Activa a la proteín quinasa a sí activa la proteín quinasa a Perdón perdón el amp cíclico Activa a las fosfodiesterasas las cual se encargan de escindir a los receptores olfatorios y de esta manera frenamos el primer paso de la transducción olfatoria qué más sucede el calcio se une a la calmodulina y forma el complejo calcio calmodulina est este complejo calcio calmodulina va a inhibir al amp cíclico y de esta manera no habrá amp cíclico que pueda abrir los canales iónicos que den paso a iones de sodio y calcio y así se pueda despolarizar la membrana qué más hace este este complejo calcio calmodulina este complejo calcio calmodulina también se une a los a los canales iónicos y los cierra frenando de nuevo el ingreso de iones positivos para evitar la despolarización de la célula olfatoria y por último este complejo calcio calmodulina activa otra proteína conocida como calcio calmodulin proteín quinasa de tipo dos el cual va a inhibir va a inactivar a la adenilato cicasa de esta manera inhibiendo lailat cicasa no va a poder transformar el ATP en amp cíclico y el amp cíclico de nuevo no va a poder abrir los canales iónicos y bueno este es el mecanismo periférico éco de adaptación sensorial existe otro mecanismo que En cambio es a nivel central existe como un sistema de retroalimentación negativa Existen un conjunto de neuronas que parten desde las regiones olfatorias del cerebro hacia el tracto olfatorio y terminan en las células granulares también llamados como granos si nosotros revisamos un poco la neuroanatomía estas células granulares tienen la función de inhibir a las células mitrales Y si recordamos las células mitrales que se encuentran en el B olfatorio son las encargadas de poder enviar el estímulo olfatorio a través de la vía olfatoria Así que si nosotros inhibimos a las células mitrales estamos bloqueando por completo esta vía y por eso es que nosotros nos acostumbramos a un olor pasado el minuto Bueno chicos esto ha sido todo en cuanto a la fisiología de la olfación espero que les haya gustado no olviden suscribirse a mi canal y compartirlo sin más que decir Me despido adiós y